חומר חסר יכול להיות ענני גז

Pin
Send
Share
Send

מצפה הרנטגן של צ'נדרה של נאס"א גילה שתי עננים ענקיים בין גלקטיבים של גז חם מפוזר. העננים הללו הם העדויות הטובות ביותר עד כה לכך שרשת קוסמית עצומה של גז חם מכילה את החומר החסר-מבוקש מזה זמן רב - כמחצית מהאטומים והיונים ביקום.

מדידות שונות נותנות הערכה טובה של צפיפות ההמונים של הברונים - הנויטרונים והפרוטונים המרכיבים את גרעיני האטומים והיונים - ביקום לפני 10 מיליארד שנים. עם זאת, מתישהו במהלך עשרה מיליארד השנים האחרונות נעלם חלק גדול מהבריונים, המכונים בדרך כלל "חומר רגיל" כדי להבדיל אותם מחומר אפל ואנרגיה אפלה.

"מלאי של כל הבריונים בכוכבים וגז בתוך הגלקסיות ומחוצה לה מהווה רק כמחצית מהבריונים שהיו קיימים זמן קצר לאחר המפץ הגדול", הסביר פבריציו ניקסטרו מהמרכז לאסטרופיזיקה הרווארד-סמיתסוניאן, ומחבר הראשי של המאמר בגיליון פברואר 2005 של הטבע המתאר את המחקר האחרון. "כעת מצאנו את מקום המסתור של הברונים החסרים."

ניקסטרו ועמיתיו לא רק מעדו את הברונים החסרים - הם הלכו לחפש אותם. הדמיות ממוחשבות של היווצרות גלקסיות ואשכולות גלקסיות הצביעו על כך שהבריונים החסרים עשויים להיות כלולים במערכת מפוזרת מאוד כמו ענני גז שממנה נוצרו גלקסיות ואשכולות גלקסיות.

העננים הללו הסירו את האיתור בגלל טווח הטמפרטורות החזוי שלהם, של כמה מאות אלפים עד מיליון מעלות צלזיוס, וצפיפותם הנמוכה במיוחד. עדויות לחומר הבין-גלקטי החם-חם הזה (WHIM) התגלו סביב הגלקסיה שלנו, או בקבוצת הגלקסיות המקומית, אך היעדר הוכחות מוחלטות ל- WHIM מחוץ לשכונתנו הקוסמית המיידית העלו הערכות לגבי צפיפות ההמונים האוניברסלית של הברונים. לא אמין.

גילוי העננים הרחוקים בהרבה הגיע כאשר הצוות ניצל את התבהרות הרנטגן ההיסטורית של הגלקסיה דמוי הקוואר Mkn 421 שהחלה באוקטובר 2002. שתי תצפיות של צ'נדרה על Mkn 421 באוקטובר 2002 ויולי 2003, הניבו מצוין נתונים ספקטראליים באיכות רנטגן. נתונים אלה הראו ששני ענני גז נפרדים במרחקים מכדור הארץ של 150 מיליון שנות אור וכ -370 מיליון שנות אור הסתננו, או סופגים קרני רנטגן מ- Mkn 421.

נתוני הרנטגן מראים כי קיימים יונים של פחמן, חנקן, חמצן וניאון, וכי הטמפרטורות של העננים עומדות על כמיליון מעלות צלזיוס. שילוב נתונים אלה עם תצפיות באורכי גל אולטרה סגול אפשרו לצוות להעריך את עובי (כ -2 מיליון שנות אור) וצפיפות המסה של העננים.

בהנחה שגודל העננים והתפלגותם הם ייצוגיים, ניקסטרו ועמיתיהם יכולים להעריך את האומדן הראשון של צפיפות המסה הממוצעת של בריונים בעננים כאלה ברחבי היקום. הם מצאו שזה עולה בקנה אחד עם צפיפות המסה של הברונים החסרים.

Mkn 421 נצפה שלוש פעמים באמצעות מגררת העברת האנרגיה הנמוכה של צ'נדרה (LETG), פעמיים בשילוב עם המצלמה ברזולוציה גבוהה (מאי 2000 ויולי 2003) ופעם בעזרת מכשיר ה- CCD Imaging Spectrometer (אוקטובר 2002). המרחק ל- Mkn 421 הוא 400 מיליון שנות אור.

מרכז טיסת החלל במרשל של נאס"א, האנטסוויל, אלחיה, מנהל את תוכנית צ'נדרה במשרד למדעי החלל של נאס"א, וושינגטון. נורת'רופ גרוממן מחוף רדונדו, קליפורניה, לשעבר TRW, Inc., היה קבלן הפיתוח העיקרי של המצפה. המצפה האסטרופיזי של סמיתסוניאן שולט בפעולות מדע וטיסה ממרכז הרנטגן של צ'נדרה בקיימברידג ', מסה.

מידע נוסף ותמונות זמינים בכתובת: http://chandra.harvard.edu ו- http://chandra.nasa.gov

המקור המקורי: מהדורת החדשות של צ'נדרה

Pin
Send
Share
Send